(57)【要約】      （修正有）【課題】運転席まわりをデザインする場合において自由度を極めて高める表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、乗り物の内装部材に取り付けられる表示装置であって、ダッシュボード上面部に、実鏡映像結像光学系として２つの相互に直交する鏡面６１ａ，６１ｂから構成される２面コーナーリフレクタ６１の多数の集合からなる２面コーナーリフレクタアレイ６を設け、２つの鏡面６１ａ，６１ｂに対してほぼ垂直な平面を対称面６Ｓとして、その面対称位置に空中映像Ｐを投影するために、ダッシュボードの内部に観察者である運転者の視線からは見えないように、空中映像の元となる被観察物７２を配置し、被観察物７２としては、本実施形態では液晶ディスプレイ７の表示面７１に表示される計器情報を含む。【選択図】図３
2010190960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物の内装部材に取り付けられる表示装置であって、
計器情報を含む被観察物と、
前記被観察物を覆うように前記被観察物から離間され且つ対称面を含む半透過性の基盤を有し且つ、前記基盤に対して前記被観察物の反対側の空間において、前記対称面に対して前記被観察物の面対称位置に前記被観察物の実像を結像させる実鏡映像結像光学系と、を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記実鏡映像結像光学系は、前記基盤の前記対称面において間隙をもって配列された複数の２面コーナーリフレクタからなる２面コーナーリフレクタアレイを含むこと、
前記２面コーナーリフレクタの各々は２つの直交する鏡面からなり、前記鏡面の交線が前記対称面に直交すること、
前記被観察物は、前記被観察物から出た光線の一部が前記鏡面の交線へ入射し前記２面コーナーリフレクタの間を通過して、前記被観察物の反対側の空間に達するように、配置されていること、を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記実鏡映像結像光学系は、前記基盤に形成され且つ前記対称面として配置されたハーフミラーと、
前記被観察物側の空間において前記被観察物から出た光線のうち前記ハーフミラーで反射した光線を再帰反射する位置に配置された複数のレトロリフレクタと、を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記内装部材が車輌のダッシュボードであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記基盤が前記ダッシュボードと一体に形成されており、且つ、前記被観察物がエンジンの始動スイッチと連動して、エンジンが掛かっている時のみ表示されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記基盤の表面が前記ダッシュボードと同じ色に着色されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記被観察物は、前記ダッシュボードに存在するスイッチと関係する情報を表示する画像であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記被観察物は、電子ディスプレイの表示面に表示される画像であることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記被観察物は、３次元画像を表示し得る電子ディスプレイの表示面に表示される立体画像であることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記被観察物は、経時的に動的に変化する画像であることを特徴とする請求項８又９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌など乗り物における運転者または操縦者など搭乗者（以下、単に運転者と称する）に対する情報表示手段としての表示装置に関し、特に、乗り物の内装部材に取り付けられる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、飛行機など乗り物においては、計器情報、例えば、速度、エンジン回転数などを示す各種表示がスピードメータや回転計などにより、運転者に伝えられており、例えば自動車では、ダッシュボード上にいわゆるメータクラスタ（計器盤）が設置されている（例えば特許文献１参照）。また、最近ではフロントウインドウにこれらの情報を表示する、いわゆるヘッドアップディスプレイが利用されるようになっている（例えば特許文献２、特に図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５６１１８公報
【特許文献２】特開平０９−１５５５５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メータクラスタを用いたものでは、当たり前のことであるが、運転時以外を含めて常にそこにメータクラスタが存在している。昨今の自動車などの車輌では内装のデザイン性も消費者の購買意欲を高める重要な要素となっており、デザイナーの間では従来のメータクラスタが常にそこにあることが、デザイン上の大きな障害になる場合がある。
【０００５】
また、メータクラスタで表示している内容は運転者にとっては安全上、運行上必要であり、法規でも設置が義務付けられている。
【０００６】
一方、斬新的なデザインを提供するには、運転時に必要な表示を運転者に提供しつつ、運転時以外にはそこにメータクラスタが存在しないようにすることが課題になっている。
【０００７】
この課題を解決できる方法の一つとしてヘッドアップディスプレイを用いる方法が提案されている。ヘッドアップディスプレイではフロントウインドウに像を投影するユニットをダッシュボード内に設置することが可能になるために、必要な表示を全て投影すれば、メータクラスタは不要になり、デザイン上は有利になる。しかし、ヘッドアップディスプレイの表示はフロントウインドウ又はコンバイナに投影像として作成されるため背景は車外の景色となり、背景に来る景色により表示が見え難くなる場合がある。また、太陽に向かって走行する場合は太陽光が非常に明るいため透明なフロントウインドウなどに投影した像はほとんど見えなくなってしまう。
【０００８】
そこで本発明は、運転席まわりをデザインする場合において自由度を極めて高める表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、乗り物の内装部材に取り付けられる表示装置であって、計器情報を含む被観察物と、当該被観察物を覆うように離間され且つ対称面を含む半透過性の基盤を有し且つ、基盤に対して被観察物の反対側の空間において、対称面に対して被観察物の面対称位置に被観察物の実像を結像させる実鏡映像結像光学系と、を含むことを特徴とする表示装置を提供する。
【００１０】
本発明においては、実鏡映像結像光学系は、基盤の対称面において間隙をもって配列された複数の２面コーナーリフレクタからなる２面コーナーリフレクタアレイを含むこと、２面コーナーリフレクタの各々は２つの直交する鏡面からなり、鏡面の交線が対称面に直交すること、被観察物は、被観察物から出た光線の一部が鏡面の交線へ入射し２面コーナーリフレクタの間を通過して、被観察物の反対側の空間に達するように、配置されていること、とすることができる。
【００１１】
また、本発明においては、実鏡映像結像光学系は、基盤に形成され且つ対称面として配置されたハーフミラーと、
被観察物側の空間において被観察物から出た光線のうちハーフミラーで反射した光線を再帰反射する位置に配置された複数のレトロリフレクタと、を有すること、とすることもできる。
【００１２】
本発明によれは、運転者にとって必要な情報など表示を含む被観察物の実像（実鏡映像とも称する）を所定の対称面に対して当該被観察物の面対称位置に結像させる実鏡映像結像光学系を用いるので、斬新なデザインが提供でき、且つ、様々な環境でも見易い表示が可能である。
【００１３】
具体的には、運転者の正面、例えば車輌のダッシュボード上面に実鏡映像結像光学系を配置し、実鏡映像結像光学系を構成する基盤に含まれる対称面を挟んで実鏡映像と反対側の空間、すなわちダッシュボード内に被観察物を配置することにより上記課題を達成している。
【００１４】
さらに本発明では、実鏡映像結像光学系の対称面を含む基盤がダッシュボードなどに一体に形成され得、ダッシュボード上には凹凸などができないことが好ましい。
【００１５】
さらに本発明では、前記被観察物がエンジンの始動スイッチと連動して表示されることを特徴としている。つまり、運行又は運行可能時などエンジンを掛けている時のみに実鏡映像が運転者に観測でき、エンジンを掛けていない時にはダッシュボード上には何らの表示も観察されない。実鏡映像結像光学系の対称面を含む基盤はダッシュボードと一体に形成されているためエンジンを掛けていない時には運転者にはダッシュボード面が観察されるだけである。前記対称面を挟んで前記実鏡映像と反対側の空間（ダッシュボード内）には光を発していないので、実鏡映像結像光学系すなわちダッシュボード表面が観察できるだけである。これにより従来からデザイナーの間で解決が望まれていたメータクラスタが常にそこにあるというデザイン上の大きな障害を取り除くことができる。
【００１６】
さらに本発明では、実鏡映像結像光学系の対称面を含む基盤の上面をダッシュボードと同じ色に着色し、前記形状としての一体化に加えて、さらに色としての一体化が実現できるようにすることがデザイン上好ましい。
【００１７】
また、ダッシュボード内に配置される被観察物として、電子ディスプレイ特にその表示面に表示される画像を用いることが、表示内容の自由が高まるために好ましい。
【００１８】
さらに、前記被観察物として、３次元画像を表示し得る電子ディスプレイの表示面に表示される立体画像を用いれば、運転者にインパクトのある画像を与えられるなどの効果も得られさらに好ましい。
【００１９】
また、被観察物を経時的に動的に変化する画像としてもよい。被観察物としては電子ディスプレイの他にも、ネオンサインや通常の針式のスピードメータに代表される機械表示器などが利用できる。
【００２０】
実鏡映像結像光学系としては、その基盤とともに対称面を貫通する方向に形成された穴（貫通孔）の内壁や、基盤の厚み方向に突出する透明な筒状体の側面を鏡面として利用する２面コーナーリフレクタアレイが利用できる。さらに、実鏡映像結像光学系として、ハーフミラーとレトロリフレクタアレイとを組み合わせたもの（この場合は対称面とハーフミラー面が一致）が利用できる。
【００２１】
さらに詳しく説明すると、本発明において実鏡映像結像光学系は、基盤（対称面）に対して斜め方向からの視点から、結像された被観察物の実鏡映像を観察することができるものであり、その一つの具体例としては、２面コーナーリフレクタアレイからなる実鏡映像結像光学系を挙げることができる。２面コーナーリフレクタアレイは、２つの直交する鏡面により構成される２面コーナーリフレクタを複数、平面的に集合させたものであり、全ての鏡面に対して垂直となる共通な１つの平面を、被観察物と実鏡映像の間の対称面となるようにしたものである。この２面コーナーリフレクタアレイは、被観察物から発せられる光を各２面コーナーリフレクタの２つの鏡面で１回づつ２回反射させ且つその対称面を透過させることにより、２面コーナーリフレクタアレイの対称面に関して被観察物の面対称位置に、その被観察物の実鏡映像を結像させる作用を有している。
【００２２】
２面コーナーリフレクタアレイの構造は、単純に述べれば、対称面にほぼ垂直な鏡面を、対称面上に多数並べたものである。構造として問題となるのは、この鏡面をどのように対称面に支持固定するかということになる。鏡面形成のより具体的な方法としては、例えば２面コーナーリフレクタアレイを、所定の空間を区画する基盤を具備するものとして、当該基盤を通る１つの平面を対称面としてとして規定し、各２面コーナーリフレクタを、対称面を貫通する方向に想定される光学的な穴として、基盤に形成された穴の内壁を鏡面として利用するものとすることができる。この基盤に形成された穴は、光が透過するように透明でありさえすればよく、例えば内部が真空又は透明な気体又は液体で満たしたものでもよい。また穴の形状についても、その内壁に単位光学素子として働くための１枚又は複数の同一平面に含まれない鏡面を具備し、且つ、鏡面で反射した光が穴を透過できる限り、任意の形状を取ることが可能であり、各穴が連結していたり、一部が欠損している複雑な形状であってもよい。例えば、基盤の表面に個々の独立した鏡面が林立する態様などは、基盤に形成された穴が連結しているものと理解できる。
【００２３】
あるいは２面コーナーリフレクタは、光学的な穴として、透明なガラスや樹脂のような固体によって形成された筒状体を利用するものであってもよい。なお、固体によって個々の筒状体が形成されている場合、これらの筒状体は、相互に密着させて素子の支持部材として働かせてもよく、基盤を具備するものとして当該基盤の表面から突出した態様をとってもよい。また筒状体の形状についても、その内壁に２面コーナーリフレクタとして働くための１枚又は複数の同一平面に含まれない鏡面を具備し、且つ、鏡面で反射した光が筒状体を透過できる限り、任意の形状を取ることが可能であり、筒状体と称してはいるが各筒状体が連結していたり、一部が欠損している複雑な形状であってもよい。
【００２４】
ここで、前記光学的な穴として、立方体又は直方体のように隣接する内壁面が全て直交する形状を考えることができる。この場合、２面コーナーリフレクタ相互の間隔を最小化することができ、高密度な配置が可能となる。
【００２５】
２面コーナーリフレクタ内に複数の鏡面が存在する場合には、想定された回数以上の反射を起こす多重反射の透過光が存在する可能性がある。この多重反射対策として、光学的な穴の内壁に相互に直交する２つの鏡面を形成する場合は、これら２鏡面以外の面を、非鏡面として光が反射しないようにしたり、対称面に対して垂直とならないように角度を付けて設けたり曲面としたりすることで、３回以上の反射を起こす多重反射光を軽減又は除去できる。非鏡面とするには、その面を反射防止用の塗料や薄膜で覆う構成や、面粗さを粗くして乱反射を生じさせる構成を採用することができる。なお、透明で平坦な基盤としても光学素子の働きを阻害するものではないので、基盤を任意に支持部材・保護部材として用いることが可能である。
【００２６】
さらに、映像の実鏡映像の高輝度化を図るには、複数の２面コーナーリフレクタを、対称面上においてできるだけ間隔を空けずに配置することが望ましく、例えば格子状に配置することが有効である。またこの場合、製造も容易になるという利点がある。２面コーナーリフレクタにおける鏡面としては、固体であるか液体であるかに関わらず金属や樹脂などの光沢のある物質によって形成された平坦面で反射するもの、あるいは異なる屈折率を持つ透明媒質同士の平坦な境界面において反射又は全反射するものなどを利用することができる。また、鏡面を全反射によって構成した場合には、複数の鏡面による望まない多重反射は、全反射の臨界角を超える可能性が高くなることから、自然に抑制されることが期待できる。また、鏡面は、機能的に問題ない限り、光学的な穴の内壁のごく一部分に形成されていてもよく、平行に配置される複数の単位鏡面により構成されても構わない。後者の態様を換言すれば、１つの鏡面が複数の単位鏡面に分割されても構わないことを意味する。またこの場合、各単位鏡面は、必ずしも同一平面に存在していなくてもよく、それぞれが平行であればよい。さらに、各単位鏡面は、当接している態様、離れている態様のいずれもが許容される。
【００２７】
さらに、本発明において実鏡映像結像光学系として適用可能な他の具体例としては、光線を再帰反射させるレトロリフレクタアレイと光線を反射及び透過させるハーフミラー面を有するハーフミラーとを具備する光学系である。この実鏡映像結像光学系においては、ハーフミラー面をダッシュボード上面として基盤に露出して設定される表面（対称面）とし、被観察物から出た光線のうちハーフミラーで反射又は透過した光線を再帰反射し得る位置にレトロリフレクタアレイを配置しているものを挙げることができる。なお、レトロリフレクタアレイは、ハーフミラーに対して被観察物と同じ側の空間にのみ配置され、ハーフミラーで反射した光を再帰反射する位置に設けられる。ここでレトロリフレクタの作用である「再帰反射」とは、反射光を入射光が入射してきた方向へ反射（逆反射）する現象をいい、入射光と反射光とは平行であり且つ逆向きとなる。このようなレトロリフレクタの複数をアレイ状に配置したものがレトロリフレクタアレイであり、個々のレトロリフレクタが十分に小さい場合は、入射光と反射光の経路は重なると見なすことができる。このレトロリフレクタアレイにおいてレトロリフレクタは平面上に存在している必要はなく、曲面上にあってもよく、さらには同一面上に存在している必要はなく、各レトロリフレクタは３次元的に散在していても構わない。また、ハーフミラーは、光線を透過させる機能と反射させる機能の両方を備えているものをいい、好ましくは透過率と反射率がほぼ１：１のものが理想的である。
【００２８】
レトロリフレクタには、３つの隣接する鏡面から構成されるもの（広義には「コーナーリフレクタ」と呼ぶことができる）や、キャッツアイレトロリフレクタを利用することができる。コーナーリフレクタには、相互に直交する３つの鏡面から構成されるコーナーリフレクタ、３つの隣接する鏡面がなす角度のうち２つが９０度であり、且つ他の１つの角度が９０／Ｎ度（ただしＮは整数）をなすもの、３つの鏡面がなす角度が９０度、６０度及び４５度となる鋭角レトロリフレクタなどを採用することができる。
【００２９】
さらに、上記実施形態では、ダッシュボード内部に実装する態様を説明したが、本発明の表示装置はモジュール化して、ダッシュボード上部に実装することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ダッシュボード上には実鏡映像結像光学系の対称面を含む基盤が存在するだけであり、且つ、該基盤を形状的、色彩的にダッシュボードと一体的にすることができるために、ダッシュボード上には何も基盤のみの状況が実現でき、操縦席まわりをデザインする場合において自由度を極めて高めることができる。
【００３１】
本発明で得られる表示は、実鏡映像結像光学系の対称面上、すなわちダッシュボード上の空間に実像として形成されるため、背景は該基盤となり、ヘッドアップディスプレイで問題点としてあげた表示の見難さは生じない。
【００３２】
また、実鏡映像結像光学系を用いると空中像を実像で作り出せ、さらに、被観察物を立体構造若しくは立体表示とすることにより立体像とできるため、非常にインパクトのある表示となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態の表示装置を適用した車両の内装の一部を示す斜視概観図である。
【図２】同実施形態の表示装置の要部を側方から見た状態を模式的に示す概略側面図である。
【図３】同実施形態の表示装置に適用される２面コーナーリフレクタアレイの結像様式を模式的に示す概略斜視図である。
【図４】同実施形態の表示装置に適用される２面コーナーリフレクタレイの具体的構成例を模式的に示す概略平面図及び部分切欠斜視図である。
【図５】同実施形態の表示装置に適用される２面コーナーリフレクタアレイによる結像様式を模式的に示す概略平面図である。
【図６】同実施形態の表示装置に適用される２面コーナーリフレクタアレイによる結像様式を模式的に示す概略側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示すダッシュボードの概観図である。
【図８】同実施形態を示すダッシュボードの概観図である。
【図９】本発明による他の実施形態の表示装置の要部の実鏡映像結像光学系に適用されるレトロリフレクタアレイ及びレトロリフレクタの一例による光線の再帰反射の態様を模式的に示す概略側面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す実鏡映像結像光学系に適用されるレトロリフレクタアレイ及びレトロリフレクタの他の例による光線の再帰反射の態様を模式的に示す概略斜視図である。
【図１１】同実鏡映像結像光学系に適用されるレトロリフレクタアレイ及びレトロリフレクタの一例による光線の再帰反射の態様を模式的に示す概略側平図である。
【図１２】同実鏡映像結像光学系に適用されるレトロリフレクタアレイ及びレトロリフレクタの他の例による光線の再帰反射の態様を模式的に示す概略側平図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明による一実施形態の計器情報を含む画像を表示する表示装置について、図面を用いて説明する。
【００３５】
図１は本発明が適用される表示装置１を含む自動車車両の内装のダッシュボードＤＢ周りを示す。図２は、本発明が適用される表示装置１の一実施形態を示す概略断面図である。この表示装置１は、車輌のダッシュボードに本発明を適用したものである。具体的に表示装置１は運転者前方付近のダッシュボード付近に配置されており、スピード情報などを運転者に視認されるための表示などを被観察物としてダッシュボード内に配置し、被観察物と対称面を挟んで反対側の面対称位置の空間、すなわちダッシュボード上部の空間に、実鏡映像Ｐとして結像させるものである。
【００３６】
本実施形態では、ダッシュボード上面部３に、実鏡映像結像光学系として２面コーナーリフレクタアレイ６を設け、この２面コーナーリフレクタアレイ６を通じてダッシュボード上部に空中映像を投影するために、ダッシュボードの内部に観察者である運転者の視線からは見えないように、空中映像の元となる被観察物７２を配置している。被観察物７２としては、本実施形態では液晶ディスプレイ７の表示面７１に表示される画像を適用している。図２に示すように、液晶ディスプレイ７の表示面７１に表示される被観察物であるスピードメータなどの画像７２を上下逆にした画像７２とすることで、ダッシュボード上部３の空間に、その画像７２の実鏡映像Ｐとして浮かび上がらせるようにしている。表示装置は、液晶ディスプレイ７と、２面コーナーリフレクタアレイ６と、を含む。液晶ディスプレイ７には例えばカラー画像が表示できるカラー液晶表示パネルが用いられる。また、表示装置１は、図示しないが、液晶ディスプレイ７に接続された駆動回路や、これに接続されている計器情報を含む画像のための映像信号を供給する映像信号供給部を備えている。
【００３７】
本実施形態では、液晶ディスプレイ７を用いているが、本発明ではこれに限定されるものではなく、被観察物としては液晶以外の電子ディスプレイやネオンサインや通常の針式のスピードメータに代表される機械表示器などが使用可能である。電子ディスプレイを用いたものでは表示を時間的に変化させたりすることができる。また、ネオンサインでは表示は固定であっても点滅させるなどの手法で運転者に効果的に情報を伝えることができる。機械表示器では針を動かすなど従来から行われている表示手法がそのまま適用できる。
【００３８】
ここで、本実施形態に適用される２面コーナーリフレクタアレイ６の構成及び作用について説明する。
【００３９】
２面コーナーリフレクタアレイ６は、図３、図４に模式的に示すように、２つの相互に直交する鏡面６１ａ，６１ｂから構成される２面コーナーリフレクタ６１の多数の集合であり、全２面コーナーリフレクタ６１を構成するそれぞれ２つの鏡面６１ａ，６１ｂに対してほぼ垂直な平面を対称面６Ｓとして、その面対称位置に被観察物である画像７２の実鏡映像Ｐを結像させることで、観察者である運転者により空中映像が観察されるようにしたものである。なお、本実施形態において２面コーナーリフレクタ６１は２面コーナーリフレクタアレイ６の全体の大きさ（ｃｍオーダ）と比べて非常に微小（μｍオーダ）であるので、図３では２面コーナーリフレクタ６１の集合全体をグレーで表し、鏡面の開く内角の向きをＶ字形状で表し２面コーナーリフレクタ６１を誇張して表現してある。そして、図４では、２面コーナーリフレクタアレイ６の模式的な平面図を図４（ａ）に、同（ｂ）に部分的な斜視図を示す。但し、図４では、２面コーナーリフレクタアレイ６の全体に比して、２面コーナーリフレクタ６１及び鏡面６１ａ，６１ｂを大きく誇張して表している。
【００４０】
２面コーナーリフレクタアレイ６は、例えば光線を屈曲しつつ透過し得るように、平板状の基盤に、平らな基盤表面に対して垂直に肉厚を貫通する物理的・光学的な穴を多数形成し、各穴の内壁面を２面コーナーリフレクタ６１として利用するために、穴の内壁面のうち直交する２つにそれぞれ鏡面６１ａ，６１ｂを形成したものを採用することができる。したがって、基盤が半透過性となるように、図４に示すように、薄い平板状の基盤に平面視ほぼ矩形状（例えば正方形状）の光線が透過する物理的・光学的な穴（例えば一辺が例えば５０〜２００μｍ）を多数形成し、各穴のうち隣接して直交する２つの内壁面に平滑鏡面処理を施して鏡面６１ａ，６１ｂとすれば、これら２つの鏡面６１ａ，６１ｂを反射面とする２面コーナーリフレクタ６１を得ることができる。さらに、各鏡面６１ａ，６１ｂの上端を含む基盤の上面をダッシュボードと同じ色に着色することにより、ダッシュボートとの一体感を増すことができる。なお、穴の内壁面のうち２面コーナーリフレクタ６１を構成しない部分には鏡面処理を施さず光が反射不能な面とするか、又は角度をつけるなどして多重反射光を抑制することが好ましい。さらに上記したダッシュボードとの一体化向上のためにはこの面（２面コーナーリフレクタ６１を構成しない部分）もダッシュボードと同じ色に着色することが好ましい。また、各２面コーナーリフレクタ６１は、基盤上において鏡面６１ａ，６１ｂがなす内角が全て同じ向きとなるように、規則的な格子点上に整列させて形成することが好ましい。よって、各２面コーナーリフレクタでは、２つの直交する鏡面ＣＬの交線が対称面６Ｓに直交することが好ましい。以下、この鏡面６１ａ，６１ｂの内角の向きを、２面コーナーリフレクタ６１の向き（方向）と称することがある。
【００４１】
鏡面６１ａ，６１ｂの形成にあたっては、例えば金属製の金型をまず作成し、鏡面６１ａ，６１ｂを形成すべき内壁面をナノスケールの切削加工処理や、金型を用いたプレス工法をナノスケールに応用したナノインプリント工法又は電鋳工法による処理をすることによって鏡面形成を行い、これらの面粗さを１０ｎｍ以下とし、可視光スペクトル域に対して一様に鏡面となるようにするとよい。なお、電鋳工法によりアルミやニッケルなどの金属で基盤を形成した場合、鏡面６１ａ，６１ｂは、金型の面粗さが十分小さければ、それによって自然に鏡面となるが、ナノインプリント工法を用いて、基盤を樹脂製などとした場合には、鏡面６１ａ，６１ｂを作成するには、スパッタリングなどによって、鏡面コーティングを施す必要がある。また、隣り合う２面コーナーリフレクタ６１同士の離間寸法を極力小さく設定することで、透過率を向上させることができる。但し、２面コーナーリフレクタアレイ６の構成は上述のものに限定されず、直交する２つの鏡面６１ａ，６１ｂにより２面コーナーリフレクタ６１が多数形成され、且つ各２面コーナーリフレクタ６１が光学的な穴として光を透過するものであれば、適宜の構成及び製造方法を採用することができる。
【００４２】
そして、２面コーナーリフレクタアレイ６では、各２面コーナーリフレクタ６１は、裏面側から穴に入った光を一方の鏡面６１ａ（又は６１ｂ）で反射させ、さらにその反射光を他方の鏡面６１ｂ（又は６１ａ）で反射させて表面側へと通過させる機能を有し、この光の進入経路と射出経路とが対称面６Ｓを挟んで面対称をなすこととなる。すなわち、２面コーナーリフレクタアレイ６の対称面６Ｓ（各鏡面の高さ方向中央部を通り且つ各鏡面と直交する面を仮定）は、ダッシュボード上面３の内部にある被観察物７２の実像を、底壁３の上方空間における面対称位置に鏡像（実鏡映像）として結像させる対称面である。
【００４３】
ここで、２面コーナーリフレクタアレイ６による結像様式について、被観察物として点光源ｏから発せられた光の経路とともに簡単に説明する。図５に平面的な模式図で、図６に模式的な側面図でそれぞれ示すように、点光源ｏから発せられる光（一点鎖線矢印で示す。図５において３次元的には紙面奥側から紙面手前側へ進行する）は、２面コーナーリフレクタアレイ６を通過する際に、２面コーナーリフレクタ６１を構成する一方の鏡面６１ａ（又は６１ｂ）で反射して更に他方の鏡面６１ｂ（又は６１ａ）で反射した後に対称面６Ｓを通過し、２面コーナーリフレクタアレイ６の対称面６Ｓに対して点光源ｏの面対称位置を広がりながら通過する。図５では入射光と反射光とが平行をなすように表されているが、これは同図では点光源ｏに対して２面コーナーリフレクタ６１を誇張して大きく記載しているためであり、実際には各２面コーナーリフレクタ６１は極めて微小なものであるため、同図のように２面コーナーリフレクタアレイ６を上方から見た場合には、入射光と反射光とは殆ど重なってみえる。すなわち、結局は点光源ｏの対称面６Ｓに対する面対称位置に透過光が集まり、図５、図６においてｐの位置に実鏡映像として結像することになる。
【００４４】
このように、被観察物７２の実像Ｐを対称面６Ｓに対して面対称位置に鏡映像として結像させる機能を有する２面コーナーリフレクタアレイ６を車輌のダッシュボード上面部３に組み込んでいるため、図１に示したように、ダッシュボードＤＢ上部の空間に、被観察物である画像（電子ディスプレイの表示面）の実鏡映像Ｐを投影することができる。すなわち、表示をさせていない時にはダッシュボード上には何も無く、表示をさせる時には何もないはずの空中に本例のような表示が現れるため、運転者に対してインパクトある表示を提供することができる。
【００４５】
本発明で得られる表示は実鏡映像結像光学系の基盤（対称面）上、すなわちダッシュボード上の空間に実鏡映像Ｐとして形成される。実鏡映像Ｐを運転者が観察するためには、実鏡映像Ｐの背景には必ず該基盤（対称面）がなければならない。この制限は逆に実鏡映像Ｐがダッシュボード上にできるとしても、ヘッドアップディスプレイのフロントウインドウにできる像とは違い、背面に風景が来ることはありえない事を保証している。従ってヘッドアップディスプレイで問題点となっていた表示の見難さは生じない。
【００４６】
ここで、観察者が見ることになる実鏡映像Ｐは、上記のように空中の一箇所に固定して現れるようにしてもよいが、ディスプレイ７を動作させたり、表示面７１に表示される画像７２を動かすなどして、ダッシュボード上方で動くようにすることも、運転者にインパクトある表示を与えるためには極めて有用である。
【００４７】
さらに、例えば、高速道路における渋滞最後尾への追突事故を防ぐ検知システムを搭載した車両において、図７に示すように、ハザードランプボタンＨＬＢを設けてあるダッシュボードＤＢ上に当該ハザードランプボタンＨＬＢまで２面コーナーリフレクタアレイ６を拡大することもできる。これにより、検知システムが渋滞最後尾の検出したときに、追突可能性のある後続車両への危険を知らせるために、図８に示すように、運転者にハザードランプボタンＨＬＢの押圧を促す表示ＰＲＭが可能であり、実存するボタンに重複するように空中表示をするため、運転者に、極めて有用である。
【００４８】
図９は、本発明が適用される表示装置１’の他の実施形態の要部を示す側方から見た概観図である。表示装置１’を正面から見た概観図は図１の表示装置と同様である。この表示装置１’は、実鏡映像結像光学系のみが上述した図１の実施形態の表示装置１と異なる。したがって、表示装置１と同一の構成については同一の名称及び符号を用いて説明するものとする。
【００４９】
本実施形態で適用される実鏡映像結像光学系９は、図９及び図１０に示すように、ハーフミラー９１とレトロリフレクタアレイ９２とを組み合わせたものである。そして、ダッシュボード上面３に、ハーフミラー９１を設けるとともに、上記図１の実施形態の表示装置１と同様に、ダッシュボード内部に、空中映像の元となる被観察物として画像７２を表示するディスプレイ７を配置している。
【００５０】
ハーフミラー９１は、例えば透明樹脂やガラスなどの透明薄板の一方の面（下面）側に薄い反射膜をコーティングしたものを利用することができる。この透明薄板の反対側の面（上面）側には、無反射処理（ＡＲコート）を施すことで、観察される実鏡映像Ｐが２重になるのを防止することができる。また余り濃い着色はできないがハーフミラー上面をダッシュボードと同じ色に着色することによりダッシュボードとの一体化、つまりデザイン性が高くなる。
【００５１】
一方、レトロリフレクタアレイ９２には、入射光を厳密に逆反射させるものであればあらゆる種類のものを適用することができ、素材表面への再帰反射膜や再帰反射塗料のコーティングなども考えられる。また、その形状も曲面としてもよいし、平面とすることもできる。例えば、図１１（ａ）に正面図の一部を拡大して示すレトロリフレクタアレイ９２は、立方体内角の１つの角を利用するコーナーキューブの集合であるコーナーキューブアレイである。個々のレトロリフレクタ９２Ａは、３つの同形同大の直角二等辺三角形をなす鏡面９２Ａａ，９２Ａｂ，９２Ａｃを１点に集合させて正面視した場合に正三角形を形成するものであり、これら３つの鏡面９２Ａａ，９２Ａｂ，９２Ａｃは互いに直交してコーナーキューブを構成している。また、図１２（ａ）に正面図の一部を拡大して示すレトロリフレクタアレイ９２も、立方体内角の１つの角を利用するコーナーキューブの集合であるコーナーキューブアレイである。個々のレトロリフレクタ９２Ｂは、３つの同形同大の正方形をなす鏡面９２Ｂａ，９２Ｂｂ，９２Ｂｃを１点に集合させて正面視した場合に正六角形を形成するものであり、これら３つの鏡面９２Ｂａ，９２Ｂｂ，９２Ｂｃは互いに直交している。このレトロリフレクタアレイ９２は、図１１（ａ）のレトロリフレクタアレイ９２とは形状が異なるだけで再帰反射の原理は同じである。図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）に、図１１（ａ）及び図１２（ａ）にそれぞれ示したレトロリフレクタアレイ９２を例にして説明すると、各レトロリフレクタ９２Ａ，９２Ｂの鏡面のうちの一つ（例えば９２Ａａ，９２Ｂａ）に入射した光は、他の鏡面（９２Ａｂ，９２Ｂｂ）、さらに他の鏡面（９２Ａｃ，９２Ｂｃ）で順次反射することで、レトロリフレクタ９２Ａ，９２Ｂへ光が入射してきた元の方向へ反射する。なおレトロリフレクタアレイ９２に対する入射光と出射光の経路は、厳密には重ならず平行であるが、レトロリフレクタ９２Ａ，９２Ｂがレトロリフレクタアレイ９２と比べて十分小さい場合には、入射光と出射光の経路が重なっているとみなしてもよい。これら２種類のコーナーキューブアレイの違いは、鏡面が二等辺三角形のものは比較的作成しやすいが反射率が若干低くなり、鏡面が正方形のものは二等辺三角形のものと比較して作成がやや難しい反面、反射率が高い、ということである。
【００５２】
なお、レトロリフレクタアレイ９２には、上述したコーナーキューブアレイの他にも、３つの鏡面により光線を再帰反射させるもの（広義には「コーナーリフレクタ」）を採用することができる。図示しないが、例えば、単位再帰反射素子として、３つの鏡面のうち２つの鏡面同士が直交し、且つ他の１つの鏡面が他の２つの鏡面に対して９０／Ｎ度（ただしＮは整数とする）をなすものや、３つの鏡面がそれぞれ隣接する鏡面となす角度が９０度、６０度及び４５度となる鋭角レトロリフレクタが、本実施形態に適用される再帰反射素子３として適している。その他にも、キャッツアイレトロリフレクタなども単位再帰反射素子として利用することができる。これらのレトロリフレクタアレイは、平面的なものであっても、屈曲又は湾曲していてもよい。また、レトロリフレクタアレイの配置位置も、画像７２から発してハーフミラー９１で反射した光を再帰反射することができるのであれば、適宜に設定することができる。
【００５３】
このようなハーフミラー９１とレトロリフレクタアレイ９２を備えた実鏡映像結像光学系９を適用したこの実施形態の表示装置１’では、図９及び図１０に示すように、ディスプレイ７の表示面７１に表示される画像７２は、片面に無反射処理が施されたハーフミラー９１のハーフミラー面９１Ｓで反射し、レトロリフレクタアレイ９２で再帰反射した後、ハーフミラー９１を透過して、ハーフミラー面９１に対して面対称位置に結像する。すなわち、ハーフミラー面９１が被観察物である画像７２と実鏡映像Ｐの対称面として機能する。したがって、２面コーナーリフレクタアレイ６を適用した表示装置１と同様に、ハーフミラー面９１に対して斜め方向から見る観察者（運転者）の視点からは、ダッシュボード上の空間に実鏡映像Ｐが浮かんで見えることになる。
【００５４】
本発明では運転者の正面付近のダッシュボード付近に実鏡映像結像光学系を配置しているが、それ以外の場所、例えば運転席と助手席の間前方のダッシュボード付近に配置しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、車輌など乗り物用の情報表示装置として利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１，１’…表示装置
３…ダッシュボード上面部
６…２面コーナーリフレクタアレイ（実鏡映像結像光学系）
６Ｓ…対称面
７…液晶ディスプレイ
９…実鏡映像結像光学系
６１…２面コーナーリフレクタ
６１ａ，６１ｂ…鏡面
７１…表示面
７２…被観察物（画像）
９１…ハーフミラー
９１Ｓ…ハーフミラー面（対称面，反射面）
９２…レトロリフレクタアレイ
９２Ａ，９２Ｂ…レトロリフレクタ
９２Ａａ，９２Ａｂ，９２Ａｃ，９２Ｂａ，９２Ｂｂ，９２ｂｃ…鏡面
Ｐ…実鏡映像
ＤＢ…ダッシュボード
ＨＬＢ…ハザードランプボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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